一次性可编程存储器单元及其制造方法技术

提供了一种一次性可编程（OTP）存储器单元，其包括：具有第一导电类型的阱；在阱上形成的并且包括第一和第二熔丝区域的栅绝缘层；在栅绝缘层上形成的具有第二导电类型的栅电极，该第二导电类型与第一导电类型电荷相反；在阱中形成的并且被布置为包围第一和第二熔丝区域的第二导电类型的结区域；以及在第一熔丝区域与第二熔丝区域之间的阱中形成的隔离层。

【技术实现步骤摘要】
—次性可编程存储器单元及其制造方法相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§ 119 (a)，本申请要求2012年8月2日在韩国知识产权局所提交的第10-2012-0084862号韩国专利申请的利益，其公开全文通过引用并入本文以用于所有目的。
以下描述涉及一种一次性可编程(OTP)存储器单元及其制造方法，并且诸如涉及例如一种反熔丝OTP存储器单元及其制造方法。
技术介绍
一次性可编程(OTP)存储器装置是一种非易失性存储器装置，在该装置中仅可在电路上编程一次。已经研发了多种OTP存储器装置。其中，反熔丝OTP存储器装置的晶胞(cellunit)通常包括在半导体基底中所形成的阱、在阱上所形成的并且包括至少一个熔丝区域的栅绝缘层、在栅绝缘层上所形成的栅电极以及在阱中所形成的结区域(诸如源区域和漏区域)。通过将写入电压施加到栅电 极而实现一次性编程，这使熔丝区域的绝缘状态熔断。然后，栅绝缘层的熔丝区域和邻接熔丝区域的结区域起电阻器的作用，该电阻器具有预定范围的电阻值。然而，在被熔断之后，熔丝区域可能具有超出预定范围的电阻值。这对应于熔断故障。为了提高其良品率(yield)，反熔丝类型存储器装置可在晶胞内提供两个熔丝。在这样的反熔丝类型存储器装置中，如果两个熔丝区域中的任一个熔断，则施加到另一熔丝区域的写入电压可能降低，从而导致熔断故障。如果首先熔断的熔丝区域引起熔断故障，则两个熔丝区域均发生熔断故障，从而在读取操作期间发生错误。另一方面，理想的是当写入电压施加到栅电极时，熔断发生在熔丝区域的边缘部分。然而，在一些情况下，熔丝区域的中心部分而不是边缘部分被熔断。在这样的情况下，在熔断之后，多晶硅熔丝(fuse poly)(熔丝区域)和下面的阱可能形成反偏二极管。在这样的情况下，对应的晶胞变为缺陷单元(cell)。
技术实现思路
在一个通常的方面中，提供了一种一次性可编程(OTP)存储器单元，其包括:具有第一导电类型的阱；在阱上所形成的并且包括第一和第二熔丝区域的栅绝缘层；在栅绝缘层上所形成的、具有第二导电类型的栅电极，该第二导电类型与第一导电类型的电荷相反；在阱中所形成的并且被布置为包围第一和第二熔丝区域的具有第二导电类型的结区域；以及在第一熔丝区域与第二熔丝区域之间的阱中所形成的隔离层。OTP存储器单元的通常的方面可进一步包括在阱中所形成的、与结区域接触的具有第一导电类型的阱分接头(tap)。OTP存储器单元的通常的方面可进一步包括半导体基底，阱是在半导体基底中通过注入具有第一导电类型的离子而形成的，并且与阱相比，阱分接头具有更高的第一导电类型的离子的浓度。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅电极可进一步包括，主体部分；和至少一个突出部分,至少一个突出部分从主体部分朝向阱分接头延伸，并且具有比主体部分的宽度更小的宽度。在OTP存储器单元的通常的方面中，结区域可形成在栅电极的外侧并且被布置为包围至少一个突出部分。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅电极可包括两个突出部分，并且隔离层可被布置在两个突出部分之间且与两个突出部分相比可朝向阱分接头延伸的更远。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅绝缘层可进一步包括比熔丝区域更厚的电容器区域。在OTP存储器单元的通常的方面中，与栅电极的主体部分相比栅绝缘层的电容器区域可朝向阱分接头延伸的更远。在OTP存储器单元的通常的方面中，在栅电极的主体部分下面可能仅提供栅绝缘层的电容器区域，并且在栅电极的突出部分下面可能提供熔丝区域和电容器区域。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅电极可包括一个突出部分，并且该突出部分可能被布置为覆盖隔离层的至少一部分。在OTP存储器单元的通常的方面中，与栅电极的突出部分相比隔离层可能朝向阱分接头延伸的更远，并且隔离层可能嵌入在栅电极的下面。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅电极可能包括两个突出部分，并且结区域的一个区域可能存在于突出部分与绝缘层之间。在OTP存储器单元的通常的方面中，与突出部分相比绝缘层可能朝向阱分接头延伸的更远，并且可与突出部分部分地重叠。OTP存储器单元的通常的方面可进一步包括注入层，该注入层是在阱的表面部分上通过注入具有第二导电类型的离子而形成的。在另一通常的方面中，提供了一种OTP存储器单元，其包括:通过注入具有第一导电类型的离子而形成的阱；在阱上所形成的并且包括至少一个熔丝区域的栅绝缘层；在栅绝缘层上所形成的并且用具有第二导电类型的离子掺杂的栅电极，第二导电类型与第一导电类型的电荷相反；在阱的表面部分中通过注入具有第二导电类型的离子而形成的注入层；以及在阱中通过注入具有第二导电类型的离子而形成的并且被布置为包围至少一个熔丝区域的结区域。OTP存储器单元的通常的方面可进一步包括在阱中通过注入具有第一导电类型的离子而形成的阱分接头，该阱分接头被布置为与结区域接触。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅电极可能包括:主体部分；和至少一个突出部分，该至少一个突出部分从主体部分朝向阱分接头延伸并且具有比主体部分的宽度更小的宽度。在OTP存储器单元的通常的方面中，栅绝缘层可进一步包括比熔丝区域更厚的电容器区域。在OTP存储器单元的通常的方面中，在栅电极的主体部分下面可能仅提供栅绝缘层的电容器区域，并且在栅电极的突出部分下面可能提供熔丝区域和电容器区域。在另一通常的方面中，提供了一种OTP存储器单元，其包括:第一导电类型的阱；在阱上所形成的栅绝缘层；在栅绝缘层上所形成的第二导电类型的栅电极，第二导电类型与第一导电类型的电荷相反，并且栅电极包括一个主体部分和两个突出部分；在阱上所形成以包围两个突出部分的第二导电类型的结区域；以及在两个突出部分之间的阱中所形成的隔离层。OTP存储器单元的通常的方面可进一步包括被布置为与结区域接触的第一导电类型的阱分接头。在OTP存储器单元的通常的方面中，隔离层和两个突出部分可能朝向阱分接头延伸，并且与两个突出部分相比隔离层可能延伸的更远。在另一通常的方面中，提供了一种用于形成一次性可编程(OTP)存储器单元的方法，该方法包括:在第一导电类型的阱中形成隔离层；在阱上形成栅绝缘层和栅电极，其中该栅绝缘层包括电容器区域、第一熔丝区域以及第二熔丝区域；以及将阱的上部部分暴露于具有第二导电类型的离子以形成包围栅电极的结区域，栅绝缘层和栅电极形成在该上部部分上。在该方法的通常的方面中，隔离层的形成可包括在阱中形成沟道，并且用二氧化硅填充沟道。在该方法的通常的方面中，电容器区域具有比第一熔丝区域和第二熔丝区域更大的厚度，并且通过在阱上沉积预定厚度的栅绝缘层材料并且然后刻蚀第一熔丝区域和第二熔丝区域，获得电容器区域与第一熔丝区域和第二熔丝区域的厚度差别。在该方法的通常的方面中，当通过将阱暴露于具有第二导电类型的离子而形成结区域时，用具有第二导电类型的离子对栅电极进行掺杂。该方法的通常的方面可进一步进一步包括在阱中形成具有第一导电类型的阱分接头，与在阱中相比，在阱分接头中第一导电类型的离子的浓度更高。根据以下详述的说明、附图以及权利要求，其它特征和方面可变得明显。【附图说明】图1是示出OTP存储器单元的示例的示意平面图。图2A是沿图1的线I1-1I所截取的、图1中所示的OTP存储器单元的示例的横截面图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次性可编程（OTP）存储器单元，包括：具有第一导电类型的阱；栅绝缘层，其形成在所述阱上并且包括第一熔丝区域和第二熔丝区域；具有第二导电类型的栅电极，其形成在所述栅绝缘层上，所述第二导电类型与所述第一导电类型电荷相反；具有第二导电类型的结区域，其形成在所述阱中并且被布置为包围所述第一熔丝区域和第二熔丝区域；以及隔离层，其形成在所述第一熔丝区域与所述第二熔丝区域之间的所述阱中。

【技术特征摘要】
2012.08.02 KR 10-2012-00848621.一种一次性可编程(OTP)存储器单元，包括: 具有第一导电类型的阱； 栅绝缘层，其形成在所述阱上并且包括第一熔丝区域和第二熔丝区域； 具有第二导电类型的栅电极，其形成在所述栅绝缘层上，所述第二导电类型与所述第一导电类型电荷相反； 具有第二导电类型的结区域，其形成在所述阱中并且被布置为包围所述第一熔丝区域和第二熔丝区域；以及 隔离层，其形成在所述第一熔丝区域与所述第二熔丝区域之间的所述阱中。2.根据利要求I所述的OTP存储器单元，进一步包括在所述阱中形成的、与所述结区域接触的具有所述第一导电类型的阱分接头。3.根据权利要求1所述的OTP存储器单元，进一步包括半导体基底，所述阱是在所述半导体基底中通过注入具有所述第一导电类型的离子而形成的，并且与所述阱相比，所述阱分接头具有更高的所述第一导电类型的离子的浓度。4.根据权利要求2所述的OTP存储器单元，其中所述栅电极包括: 主体部分；和 至少一个突出部分，所述至少一个突出部分从所述主体部分朝向所述阱分接头延伸，并且具有比所述主体部分的宽度更小的宽度。5.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中所述结区域形成在所述栅电极的外侧并且被布置为包围所述至少一个突出`部分。6.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中所述栅电极包括两个突出部分，并且所述隔离层被布置在所述两个突出部分之间且与所述两个突出部分相比朝向所述阱分接头延伸的更远。7.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中所述栅绝缘层进一步包括比所述熔丝区域更厚的电容器区域。8.根据权利要求7所述的OTP存储器单元，其中与所述栅电极的所述主体部分相比，所述栅绝缘层的所述电容器区域朝向所述阱分接头延伸的更远。9.根据权利要求7所述的OTP存储器单元，其中所述栅绝缘层的所述电容器区域设置在所述栅电极的所述主体部分下面，并且所述栅绝缘层的所述熔丝区域和所述电容器区域都设置在所述栅电极的所述突出部分下面。10.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中所述栅电极包括一个突出部分，并且所述突出部分被布置为覆盖所述隔离层的至少一部分。11.根据权利要求10所述的OTP存储器单元，其中与所述栅电极的所述突出部分相比，所述隔离层朝向所述阱分接头延伸的更远，并且所述隔离层嵌入在所述栅电极的下面。12.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中所述栅电极包括两个突出部分，并且所述结区域的一个区域存在于所述突出部分与所述隔离层之间。13.根据权利要求4所述的OTP存储器单元，其中与所述突出部分相比，所述隔离层朝向所述阱分接头延伸的更远，并且所述隔离层与所述突出部分部分地重叠。14.根据权利要求2所述的OTP存储器单元，进一步包括注入层，所述注入层是在所述阱的表面部分上通过注入具有所述第二导电类型的离子而形成的。15.一种OTP存储器单元，其包括: 具有第一导电类型的阱； 栅绝缘层，其形成在所述阱上并且包括至少一个熔丝区域； 栅电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：全成都，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：